sys/kern/kern_clock.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)kern_clock.c        8.5 (Berkeley) 1/21/94
  35  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include "opt_kdb.h"
  41 #include "opt_device_polling.h"
  42 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  43 #include "opt_ntp.h"
  44 #include "opt_watchdog.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/callout.h>
  49 #include <sys/kdb.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/kthread.h>
  52 #include <sys/ktr.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/mutex.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/sched.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/sleepqueue.h>
  61 #include <sys/smp.h>
  62 #include <vm/vm.h>
  63 #include <vm/pmap.h>
  64 #include <vm/vm_map.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/interrupt.h>
  68 #include <sys/limits.h>
  69 #include <sys/timetc.h>
  70
  71 #ifdef GPROF
  72 #include <sys/gmon.h>
  73 #endif
  74
  75 #ifdef HWPMC_HOOKS
  76 #include <sys/pmckern.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifdef DEVICE_POLLING
  80 extern void hardclock_device_poll(void);
  81 #endif /* DEVICE_POLLING */
  82
  83 static void initclocks(void *dummy);
  84 SYSINIT(clocks, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_FIRST, initclocks, NULL);
  85
  86 /* Spin-lock protecting profiling statistics. */
  87 static struct mtx time_lock;
  88
  89 static int
  90 sysctl_kern_cp_time(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  91 {
  92         int error;
  93         long cp_time[CPUSTATES];
  94 #ifdef SCTL_MASK32
  95         int i;
  96         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
  97 #endif
  98
  99         read_cpu_time(cp_time);
 100 #ifdef SCTL_MASK32
 101         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 102                 if (!req->oldptr)
 103                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32));
 104                 for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 105                         cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 106                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 107         } else
 108 #endif
 109         {
 110                 if (!req->oldptr)
 111                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time));
 112                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(cp_time));
 113         }
 114         return error;
 115 }
 116
 117 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_time, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 118     0,0, sysctl_kern_cp_time, "LU", "CPU time statistics");
 119
 120 static long empty[CPUSTATES];
 121
 122 static int
 123 sysctl_kern_cp_times(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 124 {
 125         struct pcpu *pcpu;
 126         int error;
 127         int c;
 128         long *cp_time;
 129 #ifdef SCTL_MASK32
 130         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 131         int i;
 132 #endif
 133
 134         if (!req->oldptr) {
 135 #ifdef SCTL_MASK32
 136                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
 137                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32) * (mp_maxid + 1));
 138                 else
 139 #endif
 140                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(long) * CPUSTATES * (mp_maxid + 1));
 141         }
 142         for (error = 0, c = 0; error == 0 && c <= mp_maxid; c++) {
 143                 if (!CPU_ABSENT(c)) {
 144                         pcpu = pcpu_find(c);
 145                         cp_time = pcpu->pc_cp_time;
 146                 } else {
 147                         cp_time = empty;
 148                 }
 149 #ifdef SCTL_MASK32
 150                 if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 151                         for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 152                                 cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 153                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 154                 } else
 155 #endif
 156                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 157         }
 158         return error;
 159 }
 160
 161 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_times, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 162     0,0, sysctl_kern_cp_times, "LU", "per-CPU time statistics");
 163
 164 #ifdef DEADLKRES
 165 static const char *blessed[] = {
 166         "getblk",
 167         "so_snd_sx",
 168         "so_rcv_sx",
 169         NULL
 170 };
 171 static int slptime_threshold = 1800;
 172 static int blktime_threshold = 900;
 173 static int sleepfreq = 3;
 174
 175 static void
 176 deadlkres(void)
 177 {
 178         struct proc *p;
 179         struct thread *td;
 180         void *wchan;
 181         int blkticks, i, slpticks, slptype, tryl, tticks;
 182
 183         tryl = 0;
 184         for (;;) {
 185                 blkticks = blktime_threshold * hz;
 186                 slpticks = slptime_threshold * hz;
 187
 188                 /*
 189                  * Avoid to sleep on the sx_lock in order to avoid a possible
 190                  * priority inversion problem leading to starvation.
 191                  * If the lock can't be held after 100 tries, panic.
 192                  */
 193                 if (!sx_try_slock(&allproc_lock)) {
 194                         if (tryl > 100)
 195                 panic("%s: possible deadlock detected on allproc_lock\n",
 196                                     __func__);
 197                         tryl++;
 198                         pause("allproc", sleepfreq * hz);
 199                         continue;
 200                 }
 201                 tryl = 0;
 202                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 203                         PROC_LOCK(p);
 204                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
 205                                 PROC_UNLOCK(p);
 206                                 continue;
 207                         }
 208                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 209
 210                                 /*
 211                                  * Once a thread is found in "interesting"
 212                                  * state a possible ticks wrap-up needs to be
 213                                  * checked.
 214                                  */
 215                                 thread_lock(td);
 216                                 if (TD_ON_LOCK(td) && ticks < td->td_blktick) {
 217
 218                                         /*
 219                                          * The thread should be blocked on a
 220                                          * turnstile, simply check if the
 221                                          * turnstile channel is in good state.
 222                                          */
 223                                         MPASS(td->td_blocked != NULL);
 224
 225                                         tticks = ticks - td->td_blktick;
 226                                         thread_unlock(td);
 227                                         if (tticks > blkticks) {
 228
 229                                                 /*
 230                                                  * Accordingly with provided
 231                                                  * thresholds, this thread is
 232                                                  * stuck for too long on a
 233                                                  * turnstile.
 234                                                  */
 235                                                 PROC_UNLOCK(p);
 236                                                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 237         panic("%s: possible deadlock detected for %p, blocked for %d ticks\n",
 238                                                     __func__, td, tticks);
 239                                         }
 240                                 } else if (TD_IS_SLEEPING(td) &&
 241                                     TD_ON_SLEEPQ(td) &&
 242                                     ticks < td->td_blktick) {
 243
 244                                         /*
 245                                          * Check if the thread is sleeping on a
 246                                          * lock, otherwise skip the check.
 247                                          * Drop the thread lock in order to
 248                                          * avoid a LOR with the sleepqueue
 249                                          * spinlock.
 250                                          */
 251                                         wchan = td->td_wchan;
 252                                         tticks = ticks - td->td_slptick;
 253                                         thread_unlock(td);
 254                                         slptype = sleepq_type(wchan);
 255                                         if ((slptype == SLEEPQ_SX ||
 256                                             slptype == SLEEPQ_LK) &&
 257                                             tticks > slpticks) {
 258
 259                                                 /*
 260                                                  * Accordingly with provided
 261                                                  * thresholds, this thread is
 262                                                  * stuck for too long on a
 263                                                  * sleepqueue.
 264                                                  * However, being on a
 265                                                  * sleepqueue, we might still
 266                                                  * check for the blessed
 267                                                  * list.
 268                                                  */
 269                                                 tryl = 0;
 270                                                 for (i = 0; blessed[i] != NULL;
 271                                                     i++) {
 272                                                         if (!strcmp(blessed[i],
 273                                                             td->td_wmesg)) {
 274                                                                 tryl = 1;
 275                                                                 break;
 276                                                         }
 277                                                 }
 278                                                 if (tryl != 0) {
 279                                                         tryl = 0;
 280                                                         continue;
 281                                                 }
 282                                                 PROC_UNLOCK(p);
 283                                                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 284         panic("%s: possible deadlock detected for %p, blocked for %d ticks\n",
 285                                                     __func__, td, tticks);
 286                                         }
 287                                 } else
 288                                         thread_unlock(td);
 289                         }
 290                         PROC_UNLOCK(p);
 291                 }
 292                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 293
 294                 /* Sleep for sleepfreq seconds. */
 295                 pause("-", sleepfreq * hz);
 296         }
 297 }
 298
 299 static struct kthread_desc deadlkres_kd = {
 300         "deadlkres",
 301         deadlkres,
 302         (struct thread **)NULL
 303 };
 304
 305 SYSINIT(deadlkres, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_ANY, kthread_start, &deadlkres_kd);
 306
 307 SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, deadlkres, CTLFLAG_RW, 0, "Deadlock resolver");
 308 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, slptime_threshold, CTLFLAG_RW,
 309     &slptime_threshold, 0,
 310     "Number of seconds within is valid to sleep on a sleepqueue");
 311 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, blktime_threshold, CTLFLAG_RW,
 312     &blktime_threshold, 0,
 313     "Number of seconds within is valid to block on a turnstile");
 314 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, sleepfreq, CTLFLAG_RW, &sleepfreq, 0,
 315     "Number of seconds between any deadlock resolver thread run");
 316 #endif  /* DEADLKRES */
 317
 318 void
 319 read_cpu_time(long *cp_time)
 320 {
 321         struct pcpu *pc;
 322         int i, j;
 323
 324         /* Sum up global cp_time[]. */
 325         bzero(cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 326         CPU_FOREACH(i) {
 327                 pc = pcpu_find(i);
 328                 for (j = 0; j < CPUSTATES; j++)
 329                         cp_time[j] += pc->pc_cp_time[j];
 330         }
 331 }
 332
 333 #ifdef SW_WATCHDOG
 334 #include <sys/watchdog.h>
 335
 336 static int watchdog_ticks;
 337 static int watchdog_enabled;
 338 static void watchdog_fire(void);
 339 static void watchdog_config(void *, u_int, int *);
 340 #endif /* SW_WATCHDOG */
 341
 342 /*
 343  * Clock handling routines.
 344  *
 345  * This code is written to operate with two timers that run independently of
 346  * each other.
 347  *
 348  * The main timer, running hz times per second, is used to trigger interval
 349  * timers, timeouts and rescheduling as needed.
 350  *
 351  * The second timer handles kernel and user profiling,
 352  * and does resource use estimation.  If the second timer is programmable,
 353  * it is randomized to avoid aliasing between the two clocks.  For example,
 354  * the randomization prevents an adversary from always giving up the cpu
 355  * just before its quantum expires.  Otherwise, it would never accumulate
 356  * cpu ticks.  The mean frequency of the second timer is stathz.
 357  *
 358  * If no second timer exists, stathz will be zero; in this case we drive
 359  * profiling and statistics off the main clock.  This WILL NOT be accurate;
 360  * do not do it unless absolutely necessary.
 361  *
 362  * The statistics clock may (or may not) be run at a higher rate while
 363  * profiling.  This profile clock runs at profhz.  We require that profhz
 364  * be an integral multiple of stathz.
 365  *
 366  * If the statistics clock is running fast, it must be divided by the ratio
 367  * profhz/stathz for statistics.  (For profiling, every tick counts.)
 368  *
 369  * Time-of-day is maintained using a "timecounter", which may or may
 370  * not be related to the hardware generating the above mentioned
 371  * interrupts.
 372  */
 373
 374 int     stathz;
 375 int     profhz;
 376 int     profprocs;
 377 int     ticks;
 378 int     psratio;
 379
 380 static DPCPU_DEFINE(int, pcputicks);    /* Per-CPU version of ticks. */
 381 static int global_hardclock_run = 0;
 382
 383 /*
 384  * Initialize clock frequencies and start both clocks running.
 385  */
 386 /* ARGSUSED*/
 387 static void
 388 initclocks(dummy)
 389         void *dummy;
 390 {
 391         register int i;
 392
 393         /*
 394          * Set divisors to 1 (normal case) and let the machine-specific
 395          * code do its bit.
 396          */
 397         mtx_init(&time_lock, "time lock", NULL, MTX_DEF);
 398         cpu_initclocks();
 399
 400         /*
 401          * Compute profhz/stathz, and fix profhz if needed.
 402          */
 403         i = stathz ? stathz : hz;
 404         if (profhz == 0)
 405                 profhz = i;
 406         psratio = profhz / i;
 407 #ifdef SW_WATCHDOG
 408         EVENTHANDLER_REGISTER(watchdog_list, watchdog_config, NULL, 0);
 409 #endif
 410 }
 411
 412 /*
 413  * Each time the real-time timer fires, this function is called on all CPUs.
 414  * Note that hardclock() calls hardclock_cpu() for the boot CPU, so only
 415  * the other CPUs in the system need to call this function.
 416  */
 417 void
 418 hardclock_cpu(int usermode)
 419 {
 420         struct pstats *pstats;
 421         struct thread *td = curthread;
 422         struct proc *p = td->td_proc;
 423         int flags;
 424
 425         /*
 426          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 427          */
 428         pstats = p->p_stats;
 429         flags = 0;
 430         if (usermode &&
 431             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 432                 PROC_SLOCK(p);
 433                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL], tick) == 0)
 434                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 435                 PROC_SUNLOCK(p);
 436         }
 437         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 438                 PROC_SLOCK(p);
 439                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF], tick) == 0)
 440                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 441                 PROC_SUNLOCK(p);
 442         }
 443         thread_lock(td);
 444         sched_tick(1);
 445         td->td_flags |= flags;
 446         thread_unlock(td);
 447
 448 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 449         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 450                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 451 #endif
 452         callout_tick();
 453 }
 454
 455 /*
 456  * The real-time timer, interrupting hz times per second.
 457  */
 458 void
 459 hardclock(int usermode, uintfptr_t pc)
 460 {
 461
 462         atomic_add_int((volatile int *)&ticks, 1);
 463         hardclock_cpu(usermode);
 464         tc_ticktock(1);
 465         cpu_tick_calibration();
 466         /*
 467          * If no separate statistics clock is available, run it from here.
 468          *
 469          * XXX: this only works for UP
 470          */
 471         if (stathz == 0) {
 472                 profclock(usermode, pc);
 473                 statclock(usermode);
 474         }
 475 #ifdef DEVICE_POLLING
 476         hardclock_device_poll();        /* this is very short and quick */
 477 #endif /* DEVICE_POLLING */
 478 #ifdef SW_WATCHDOG
 479         if (watchdog_enabled > 0 && --watchdog_ticks <= 0)
 480                 watchdog_fire();
 481 #endif /* SW_WATCHDOG */
 482 }
 483
 484 void
 485 hardclock_anycpu(int cnt, int usermode)
 486 {
 487         struct pstats *pstats;
 488         struct thread *td = curthread;
 489         struct proc *p = td->td_proc;
 490         int *t = DPCPU_PTR(pcputicks);
 491         int flags, global, newticks;
 492 #ifdef SW_WATCHDOG
 493         int i;
 494 #endif /* SW_WATCHDOG */
 495
 496         /*
 497          * Update per-CPU and possibly global ticks values.
 498          */
 499         *t += cnt;
 500         do {
 501                 global = ticks;
 502                 newticks = *t - global;
 503                 if (newticks <= 0) {
 504                         if (newticks < -1)
 505                                 *t = global - 1;
 506                         newticks = 0;
 507                         break;
 508                 }
 509         } while (!atomic_cmpset_int(&ticks, global, *t));
 510
 511         /*
 512          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 513          */
 514         pstats = p->p_stats;
 515         flags = 0;
 516         if (usermode &&
 517             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 518                 PROC_SLOCK(p);
 519                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL],
 520                     tick * cnt) == 0)
 521                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 522                 PROC_SUNLOCK(p);
 523         }
 524         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 525                 PROC_SLOCK(p);
 526                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF],
 527                     tick * cnt) == 0)
 528                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 529                 PROC_SUNLOCK(p);
 530         }
 531         thread_lock(td);
 532         sched_tick(cnt);
 533         td->td_flags |= flags;
 534         thread_unlock(td);
 535
 536 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 537         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 538                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 539 #endif
 540         callout_tick();
 541         /* We are in charge to handle this tick duty. */
 542         if (newticks > 0) {
 543                 /* Dangerous and no need to call these things concurrently. */
 544                 if (atomic_cmpset_acq_int(&global_hardclock_run, 0, 1)) {
 545                         tc_ticktock(newticks);
 546 #ifdef DEVICE_POLLING
 547                         /* This is very short and quick. */
 548                         hardclock_device_poll();
 549 #endif /* DEVICE_POLLING */
 550                         atomic_store_rel_int(&global_hardclock_run, 0);
 551                 }
 552 #ifdef SW_WATCHDOG
 553                 if (watchdog_enabled > 0) {
 554                         i = atomic_fetchadd_int(&watchdog_ticks, -newticks);
 555                         if (i > 0 && i <= newticks)
 556                                 watchdog_fire();
 557                 }
 558 #endif /* SW_WATCHDOG */
 559         }
 560         if (curcpu == CPU_FIRST())
 561                 cpu_tick_calibration();
 562 }
 563
 564 void
 565 hardclock_sync(int cpu)
 566 {
 567         int     *t = DPCPU_ID_PTR(cpu, pcputicks);
 568
 569         *t = ticks;
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 574  */
 575 int
 576 tvtohz(tv)
 577         struct timeval *tv;
 578 {
 579         register unsigned long ticks;
 580         register long sec, usec;
 581
 582         /*
 583          * If the number of usecs in the whole seconds part of the time
 584          * difference fits in a long, then the total number of usecs will
 585          * fit in an unsigned long.  Compute the total and convert it to
 586          * ticks, rounding up and adding 1 to allow for the current tick
 587          * to expire.  Rounding also depends on unsigned long arithmetic
 588          * to avoid overflow.
 589          *
 590          * Otherwise, if the number of ticks in the whole seconds part of
 591          * the time difference fits in a long, then convert the parts to
 592          * ticks separately and add, using similar rounding methods and
 593          * overflow avoidance.  This method would work in the previous
 594          * case but it is slightly slower and assumes that hz is integral.
 595          *
 596          * Otherwise, round the time difference down to the maximum
 597          * representable value.
 598          *
 599          * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 600          * 10ms ticks is 248 days.
 601          */
 602         sec = tv->tv_sec;
 603         usec = tv->tv_usec;
 604         if (usec < 0) {
 605                 sec--;
 606                 usec += 1000000;
 607         }
 608         if (sec < 0) {
 609 #ifdef DIAGNOSTIC
 610                 if (usec > 0) {
 611                         sec++;
 612                         usec -= 1000000;
 613                 }
 614                 printf("tvotohz: negative time difference %ld sec %ld usec\n",
 615                        sec, usec);
 616 #endif
 617                 ticks = 1;
 618         } else if (sec <= LONG_MAX / 1000000)
 619                 ticks = (sec * 1000000 + (unsigned long)usec + (tick - 1))
 620                         / tick + 1;
 621         else if (sec <= LONG_MAX / hz)
 622                 ticks = sec * hz
 623                         + ((unsigned long)usec + (tick - 1)) / tick + 1;
 624         else
 625                 ticks = LONG_MAX;
 626         if (ticks > INT_MAX)
 627                 ticks = INT_MAX;
 628         return ((int)ticks);
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Start profiling on a process.
 633  *
 634  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 635  * keeps the profile clock running constantly.
 636  */
 637 void
 638 startprofclock(p)
 639         register struct proc *p;
 640 {
 641
 642         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 643         if (p->p_flag & P_STOPPROF)
 644                 return;
 645         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 646                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 647                 mtx_lock(&time_lock);
 648                 if (++profprocs == 1)
 649                         cpu_startprofclock();
 650                 mtx_unlock(&time_lock);
 651         }
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Stop profiling on a process.
 656  */
 657 void
 658 stopprofclock(p)
 659         register struct proc *p;
 660 {
 661
 662         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 663         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 664                 if (p->p_profthreads != 0) {
 665                         p->p_flag |= P_STOPPROF;
 666                         while (p->p_profthreads != 0)
 667                                 msleep(&p->p_profthreads, &p->p_mtx, PPAUSE,
 668                                     "stopprof", 0);
 669                         p->p_flag &= ~P_STOPPROF;
 670                 }
 671                 if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0)
 672                         return;
 673                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 674                 mtx_lock(&time_lock);
 675                 if (--profprocs == 0)
 676                         cpu_stopprofclock();
 677                 mtx_unlock(&time_lock);
 678         }
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Statistics clock.  Updates rusage information and calls the scheduler
 683  * to adjust priorities of the active thread.
 684  *
 685  * This should be called by all active processors.
 686  */
 687 void
 688 statclock(int usermode)
 689 {
 690         struct rusage *ru;
 691         struct vmspace *vm;
 692         struct thread *td;
 693         struct proc *p;
 694         long rss;
 695         long *cp_time;
 696
 697         td = curthread;
 698         p = td->td_proc;
 699
 700         cp_time = (long *)PCPU_PTR(cp_time);
 701         if (usermode) {
 702                 /*
 703                  * Charge the time as appropriate.
 704                  */
 705                 td->td_uticks++;
 706                 if (p->p_nice > NZERO)
 707                         cp_time[CP_NICE]++;
 708                 else
 709                         cp_time[CP_USER]++;
 710         } else {
 711                 /*
 712                  * Came from kernel mode, so we were:
 713                  * - handling an interrupt,
 714                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 715                  *   user process, or
 716                  * - spinning in the idle loop.
 717                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 718                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 719                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 720                  * so that we know how much of its real time was spent
 721                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 722                  */
 723                 if ((td->td_pflags & TDP_ITHREAD) ||
 724                     td->td_intr_nesting_level >= 2) {
 725                         td->td_iticks++;
 726                         cp_time[CP_INTR]++;
 727                 } else {
 728                         td->td_pticks++;
 729                         td->td_sticks++;
 730                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(td))
 731                                 cp_time[CP_SYS]++;
 732                         else
 733                                 cp_time[CP_IDLE]++;
 734                 }
 735         }
 736
 737         /* Update resource usage integrals and maximums. */
 738         MPASS(p->p_vmspace != NULL);
 739         vm = p->p_vmspace;
 740         ru = &td->td_ru;
 741         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize);
 742         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize);
 743         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize);
 744         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 745         if (ru->ru_maxrss < rss)
 746                 ru->ru_maxrss = rss;
 747         KTR_POINT2(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname(td), "statclock",
 748             "prio:%d", td->td_priority, "stathz:%d", (stathz)?stathz:hz);
 749         thread_lock_flags(td, MTX_QUIET);
 750         sched_clock(td);
 751         thread_unlock(td);
 752 }
 753
 754 void
 755 profclock(int usermode, uintfptr_t pc)
 756 {
 757         struct thread *td;
 758 #ifdef GPROF
 759         struct gmonparam *g;
 760         uintfptr_t i;
 761 #endif
 762
 763         td = curthread;
 764         if (usermode) {
 765                 /*
 766                  * Came from user mode; CPU was in user state.
 767                  * If this process is being profiled, record the tick.
 768                  * if there is no related user location yet, don't
 769                  * bother trying to count it.
 770                  */
 771                 if (td->td_proc->p_flag & P_PROFIL)
 772                         addupc_intr(td, pc, 1);
 773         }
 774 #ifdef GPROF
 775         else {
 776                 /*
 777                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 778                  */
 779                 g = &_gmonparam;
 780                 if (g->state == GMON_PROF_ON && pc >= g->lowpc) {
 781                         i = PC_TO_I(g, pc);
 782                         if (i < g->textsize) {
 783                                 KCOUNT(g, i)++;
 784                         }
 785                 }
 786         }
 787 #endif
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Return information about system clocks.
 792  */
 793 static int
 794 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 795 {
 796         struct clockinfo clkinfo;
 797         /*
 798          * Construct clockinfo structure.
 799          */
 800         bzero(&clkinfo, sizeof(clkinfo));
 801         clkinfo.hz = hz;
 802         clkinfo.tick = tick;
 803         clkinfo.profhz = profhz;
 804         clkinfo.stathz = stathz ? stathz : hz;
 805         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 806 }
 807
 808 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate,
 809         CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 810         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo",
 811         "Rate and period of various kernel clocks");
 812
 813 #ifdef SW_WATCHDOG
 814
 815 static void
 816 watchdog_config(void *unused __unused, u_int cmd, int *error)
 817 {
 818         u_int u;
 819
 820         u = cmd & WD_INTERVAL;
 821         if (u >= WD_TO_1SEC) {
 822                 watchdog_ticks = (1 << (u - WD_TO_1SEC)) * hz;
 823                 watchdog_enabled = 1;
 824                 *error = 0;
 825         } else {
 826                 watchdog_enabled = 0;
 827         }
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Handle a watchdog timeout by dumping interrupt information and
 832  * then either dropping to DDB or panicking.
 833  */
 834 static void
 835 watchdog_fire(void)
 836 {
 837         int nintr;
 838         uint64_t inttotal;
 839         u_long *curintr;
 840         char *curname;
 841
 842         curintr = intrcnt;
 843         curname = intrnames;
 844         inttotal = 0;
 845         nintr = sintrcnt / sizeof(u_long);
 846
 847         printf("interrupt                   total\n");
 848         while (--nintr >= 0) {
 849                 if (*curintr)
 850                         printf("%-12s %20lu\n", curname, *curintr);
 851                 curname += strlen(curname) + 1;
 852                 inttotal += *curintr++;
 853         }
 854         printf("Total        %20ju\n", (uintmax_t)inttotal);
 855
 856 #if defined(KDB) && !defined(KDB_UNATTENDED)
 857         kdb_backtrace();
 858         kdb_enter(KDB_WHY_WATCHDOG, "watchdog timeout");
 859 #else
 860         panic("watchdog timeout");
 861 #endif
 862 }
 863
 864 #endif /* SW_WATCHDOG */